Один из самых необходимых видов оснащения горнолыжной трассы — подъемники. Без них трудно накатать необходимые километры по заснеженным склонам — темп тренировок будет очень низким. Поэтому сегодня мы расскажем о подъемнике, разработанном в московском горнолыжном клубе «Чайка». Его конструкция вполне доступна для повторения силами коллектива небольшого самодеятельного клуба.
Малый горнолыжный подъемник МГП-300 предназначен для эксплуатации в так называемых «малых горах»: в холмистой и овражистой сельской местности, на окраинах городов. Рассчитан он на клуб численностью 100—150 человек (это число ограничивается в основном не производительностью подъемника, а возможностью поддержания трассы в хорошем состоянии, особенно в малоснежные зимы).
В качестве одного из основных требований к подъемнику принята его предельная простота и высокая надежность в эксплуатации, позволяющая обойтись без непрерывного дежурства на приводной станции (хотя ответственный дежурный по подъемнику на время его работы, конечно же, желателен). Поэтому предлагаемая конструкция может найти широкое применение не только в горнолыжных секциях, но и в домах отдыха, на зимних турбазах.
Схема горнолыжного подъемника МГП-300:
1 — приводная станция, 2 — холостая ветвь каната, 3 — рабочая ветвь каната, 4 — промежуточные опоры, 5 — бугель с фалом, 6 — нижняя опора.
Следует отметить, что в спортклубе «Чайка» подъемники МГП-300 успешно эксплуатируются более 15 лет.
Обеспечение полной безопасности подъема лыжников — не менее важное требование. Для этого применено устройство автоматической аварийной остановки, срабатывающее, например, при случайном попадании бугеля, миновавшего отбойник, в окно строения, ограждающего приводную станцию. В целом безопасность пользования подъемником гарантируется даже не имеющим квалификации любителям спуска, включая детей. Разумеется, начинающие должны получить специальный инструктаж.
Максимальная скорость тягового каната не должна превышать 3 м/с. Многолетняя практика эксплуатации подъемников подтверждает, что при такой скорости старт не представляет трудностей даже для детей. Расстояние между поднимающимися лыжниками составляет около 10 м, что соответствует интервалу по времени 3…5 с. Этого вполне достаточно для отцепки троса и освобождения финишной площадки.
Приводная станция подъемника представляет собой сборную конструкцию из швеллеров и угольников, состоящую из основания, стоек и распорки-лестницы.
Приводная станция:
1 — рама, 2 — электродвигатель, 3, 7 — кожухи, 4, 5 — клиноременные шкивы, 6, 9 — тросовые барабаны, 8 — тросовые шкивы, 10, 11, 12 — блоки, 13 — вертикальные стойки каркаса мачты, 14 — подкос, 15 — обойма блока грузового натяжного устройства, 16 — стержень грузовой обоймы, 17 — груз (бетонные блоки).
На основании расположен электродвигатель с малым шкивом клиноременной передачи, ведущий вал приводной станции с большим шкивом клиноременной передачи и двумя спаренными ведущими шкивами тягового каната. На станине также расположены блоки для запасовки каната, входной, обводной и выходной блоки и обойма для подвески натяжных грузов. Клиноременная передача и зона запасовки каната защищены кожухами.
В случае затруднения с подводом электропитания подъемник МГП-300 может быть выполнен в варианте с двигателем внутреннего сгорания, например Т-200М (мощностью 12 л. с.), имеющим принудительное воздушное охлаждение. Двигатель устанавливается на месте крепления электродвигателя, а на ведущий вал подъемника вместо шкива устанавливается звездочка цепной передачи. Двигатель имеет возможность перемещения для натяжения цепи. Передаточное отношение цепной передачи подбирается таким образом, чтобы при номинальных оборотах двигателя скорость движения каната на третьей передаче составляла около 2 м/с, а на четвертой — 3 м/с. Для экономного расхода горючего подъемник оборудуется автоматической регулировкой газа: при возрастании нагрузки увеличивается открытие дроссельной заслонки карбюратора двигателя — система переходит с холостого на рабочий ход.
Необходимо отметить, что при использовании электропривода легче обеспечить аварийную остановку подъемника, размещая по мере необходимости кнопки аварийной остановки в начале, середине и конце трассы подъема. Однако с использованием ДВС увеличивается мобильность подъемника: в случае необходимости его легче переставить на новое место.
Промежуточные опоры необходимы при большой протяженности или при сложном профиле трассы. На них устанавливается верхний ролик, служащий для поддержки возвратной ветви каната, и нижний рабочий ролик, предназначенный для ведущей ветви. Нижний ролик расположен на качающейся подвеске, что исключает возможность соскальзывания каната при случайных рывках.
Промежуточная опора:
1 — верхний ролик, 2 — стойка верхней рамы, 3 — качающаяся подвеска с нижним роликом, 4 — кронштейн, 5 — стойка опоры, 6 — ступени лестницы.
Нижняя опора, служащая для подвески нижнего возвратного блока подъемника, представляет собой качающуюся стойку с отверстиями (для регулировки высоты подвески блока) и телескопической оттяжкой-подкосом из двух труб, входящих одна в другую.
Нижняя опора:
1 — блок, 2 — качающаяся стойка, 3 — телескопический подкос, 4, 5 — опорные плиты.
Как видно из рисунка, такая конструкция позволяет в определенных пределах выбирать излишки длины тягового каната при его вытяжке в процессе эксплуатации, а также регулировать его высоту в месте «посадки» на подъемник. Нижняя опора в целях безопасности закрывается ограждением.
Схема запасовки троса.
Бугель — индивидуального типа, с латунной или бронзовой головкой, обеспечивающей сохранность каната, а также легкость зацепления и снятия. Практика подтвердила высокую надежность сцепления бугеля с канатом при любом рельефе трассы подъема.
Бугель:
1 — верхняя головка (латунь), 2 — кронштейн (сталь 45, калить), 3 — кольцо (сталь 3).
В качестве фала для бугеля обычно используется брезентовый ремень.
Схема автоматического управления дроссельной заслонкой карбюратора двигателя приводной станции:
1 — ведущий шкив (или звездочка), 2 — положение ремня (цепи) при повышенной нагрузке, 3 — положение ремня (цепи) при небольшой нагрузке, 4 — ролик, 5 — качающийся рычаг-регулятор, 6 — ведомый шкив (звездочка).
Расчет подъемника выполняется индивидуально для конкретной трассы. Например, если необходимо поднять лыжника на высоту Н=55 м при длине трассы L=150 м и среднем угле подъема α=20°, то можно рекомендовать двигатель от грузового мотороллера ТГА-200 «Муравей» (мощность Nдвиг =12 л. с. при 5200 об/мин с воздушным принудительным охлаждением и четырехступенчатой коробкой передач) или электродвигатель аналогичной мощности. ным охлаждением и четырехступенчатой коробкой передач) или электродвигатель аналогичной мощности. Тогда при заданной скорости движения каната на третьей передаче V=2 м/с, КПД подъемника η=0,8 и среднем весе лыжника Р=70 кг необходимое усилие S для подъема одного лыжника составит:
S=Fтр +T, (1)
где F тр — сила трения скольжения лыжника, Т — касательная составляющая от веса лыжника.
Fтр =f*N, (2)
где f — коэффициент трения лыж по снегу (f=0,035), N — нормальная составляющая от веса спортсмена.
F тр =0,035*70*соsα=2,3 кг;
Т=70*sinα=22,68 кг, тогда S=22,68+2,3≈25 кг.
Тяговое усилие двигателя F равно:
F=75*Nдвиг *η/V=75*12*0,8/2=360 кг. (3)
Максимально возможное число лыжников n, одновременно поднимаемых подъемником:
n=F/S=360/25≈14 чел.
Минимальное расстояние I между лыжниками:
I=L/n=150/14≈11 м.
Время подъема t:
t=150/2=75 с.
Производительность подъемника:
Q=3600*n/t≈670 чел/ч.
Горнолыжный спорт в нашей стране с каждым годом становится все более популярным, им увлекаются и взрослые и дети.